DE596222C

DE596222C - Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer Papierbahn

Info

Publication number: DE596222C
Application number: DE1930596222D
Authority: DE
Original assignee: Bethlehem Steel Corp
Current assignee: Bethlehem Steel Corp
Priority date: 1929-09-12
Filing date: 1930-09-13
Publication date: 1934-05-02

Description

Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer Papierbahn Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer auf eine Trommel aufzuwickelnden oder von ihr abzuwickelnden Papierbahn öder sonstigen Werkstoffes, bestehend aus einer Reibungskupplung oder Bremse.
Es sind bereits Reibbänder oder -seile bekannt, die-mehrmals um eine Trommel gewickelt sind. Fernerhin sind schon auf den Wickelrollendurchmesser ansprechende Taster benutzt worden. Durch diese Taster wird aber die Zugspannung nicht genügend gleich gehalten. Zwar stellt der Taster die Reibkraft so-ein, daß die Änderungen des Wickelrollendurchmessers ausgeglichen werden, aber hierbei werden nicht die vom Schwanken des Reibungskoeffizienten herrührenden Änderungen in Rechnung gezogen. Der Reibungskoeffizient ändert sich jedoch mit der Temperatur der arbeitenden Teile sowie auch bei Abnutzung und Glättung des Werkstoffes. Ebenso kann sich der Reibungskoeffizient auch infolge von Feuchtigkeit, 0l, Staub usw. ändern. Keiner dieser Einflüsse ist bei den gewöhnlichen Tastervorrichtungen berücksichtigt, da dort nur angestrebt ist, die Zugspannung trotz Änderung des Durchmessers der Wickelrolle gleichmäßig zu halten.
Erfindungsgemäß ist ein auf Änderungen des - Durchmessers der Wickelrolle ansprechender Taster und ein die Reibscheibe berührendes Band vorgesehen, an dem eine Kraft in einer der Drehrichtung der Trommel entgegengesetzten Richtung angreift und das ausreichend lang ist (z. B. einen größeren Berührungswinkel als 360° hat), so daß die hierdurch ausgeübte Gesamtkraft sowohl für einen niedrigen als auch für einen hohen Reibungskoeffizienten im wesentlichen gleich ist. Hierdurch wird eine wahrhafte Gleichmäßigkeit der Zugspannung erreicht, was bisher niemals mit Tastermaschinen möglich war.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Abb. z ist eine Längsansicht der Vorrichtung in Anwendung bei einer Abwickelvorrichtung.
Abb. z ist eine Endansicht derselben Vorrichtung.
Abb.3 ist eine Aufsicht auf eine Aufwickelv orrichtung.
Abb. 4. ist ein Aufriß dazu.
Abb. 5 ist eine Aufsicht auf den biegsamen Kupplungsreibring.
Abb. 6 ist ein OOuerschnitt durch die Trommel und die bei der Aufwickelvorrichtung verwendete Kupplung nach der Linie 6-6 derAbb. 7.
Abb. ; ist ein Querschnitt nach der Linie 7-7 der Abb. 6.
Abb.8 ist ein Querschnitt nach der Linie 8-8 der Abb. 6, und Abb.9 ist ein Querschnitt nach der Linie 9-9 der Abb.6. In Abb. i und 2 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, die dazu dient, während der Abwicklungsarbeit eine praktisch gleichbleibende Spannung an dem Werkstück aufrechtzuerhalten, mag es Papier, Gewebe oder ein sonstiger Werkstoff von ähnlicher biegsamer Beschaffenheit sein. Hier wird der Werkstoti von der Wickelrolle i i in der Richtung des Pfeiles a abgezogen. Dabei wir(] der Drehung der Rolle durch die Bremswirkung eines biegsamen Bremsbandes 12 Widerstand entgegengesetzt. Diese berührt mit Reibung die Außenfläche der Trommel 13, die wahrend des Abwickelns des- Werkstoffes mit dem Wickelkern 14. gedreht wird. Die Bremswirkung des Bandes 12 hängt von dem Druck ab, den sie auf die Trommel 13 ausübt. Dieser Druck hängt wiederum von einer an einem Ende des Bandes 12 tangential zu dAr Trommel 13 'angreifenden Kraft ab. Die Kraft wird von einer Zugfeder 16 geliefert, die durch ein Gestänge mit diesem Ende des Bremsbandes 12 verbunden ist. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Druck des Bandes 12 auf die Trommel 13 selbsttätig; zu verkleinern, wenn der Durchmesser der Wickelrolle abnimmt, um hierdurch eine gleichbleibende Spannung am Werkstoff beim Verlassen der Rolle aufrechtzuerhalten. Diese Einrichtung besteht aus einer Tasterrolle 17, die ständig die Wickelrolle berührt und durch ein Gestänge mit dem anderen Ende des Bremsbandes 12 verbunden ist. Sobald der Durchmesser der Wickelrolle abnimmt, ermöglicht die Einwärtsbewegung der Taiterrolle 17 mittels des Gestänges eine Umfangsbewegung des Bandes 12, so daß die Spannung der Feder 16 und damit die Bremswirkung des Bandes iä verkleinert wird.
In dem Gestell i9 ist eine Welle 2o drehbar' gelagert, deren Fortsetzung der die Wickelrolle i i tragende Kern 14. bildet. Auf dieser Welle ist die Trommel 1ß befestigt, die die zylindrische Anlagefläche 22 hat. Die Anlagefläche wird von einem Bremsband 12 umhüllt und berührt. Dieses Band besteht aus drei Teilen, und zwar zwei biegsamen, im Abstande und parallel um den größeren Teil der Trommel 13 verlaufenden Bändern 23 und einem biegsamen Band24 zwischen den Bändern 23 und parallel dazu, das ebenfalls beinahe vollständig um die Trommel 13 gewunden ist. Die Bänder bestehen aus biegsamen Stahlstreifen 23' und 24', die für die Berührung mit der zylindrischen Anlagefläche mit Bremsbelag 25 bzw. 26 ausgerüstet sind. Die Stahlteile der Bänder 23 sind an ihren Enden unigebogen und in 27 zu Schleifen 28 und 29 vereinigt. In den Schleifen 28 sind die Enden einer Stange 30 aufgenommen, und in (gen Schleifen 29 am anderen Ende der Bänder 23 sind die Enden einer Stange 3 L aufgenommen, die an dem Lenker 33 befestigt ist.
Das Band 2.1 hat an seinen ]Enden ähnliche Schleifen 3.1 und 35 -,vie die Bänder 23. Die Schleife 3.1 umfaßt drehbar den 'Mittelteil der Stange 30, und die Schleife 35 umfaßt gelenkig den Zapfen 36 an Lenker 37. der einen Teil des (las Bremsband 12 mit der Tasterrolle 17 verbindenden Gestänges bildet.
Das Bremsband 12 verläuft also von seiner Befestigung am einen Ende des Lenkers 33 fast zweimal um die Trommel 13, und zwar die Bänder 23 über den größeren Teil einer Umwicklung, und von hieraus führt unter Zwischenschaltung der Stange 3o das Band 2.4 fast eine vollständige «\Nindung um die Trommel22 aus und endigt in seinem Anschluß an dem mit der Tasterrolle 17 verbundenen Gestänge.
Der Lenker 37 ist am Ende 38 an eine Kurbel 39 angelenkt, die auf die in dem Rahmengestell drehbar gelagerte Welle 4o gekeilt ist. Auf der Welle .4o ist ferner der Hebel 41 aufgekeilt, der am Außenende in .11' drehbar die Tasterrolle 17 trägt. Eine Zugfeder -12 ist mit dem einen Ende 4.2' am Rahmengestell und mit denn anderen Ende am Arm 4.1" des Hebels .11 befestigt. Diese Feder hält die Tasterrolle 17 unter leichtem Druck gegen die Wickelrolle während des Abwickelns.
Der Lenker 33 ist am einen Ende mit dem Band i 2 verbunden und mit dem anderen Ende am Ende 4.3' des Hebels .43 angelenkt. Dieser Hebel ist am Ende .13" in einem Abschnitt44 des Rahmengestells gelagert. Ein Lenker .15 ist mit einem Ende an einen Zwischenpunkt des Hebels :13 angelenkt. Die Zugfeder 16 ist an einem Ende mit dein äußeren Ende des Lenkers .15 und am unteren Ende mit einem Schieber 4.6 verbunden. Dieser ist verschiebbar auf einem mit Gradeinteilung versebenen Segment .17 angeordnet, das an dem Rahmengestell befestigt ist. Der Teil .16 kann durch Stellschrauben 4.9 in jeder gewünschten Lage auf dem Segment .17 gehalten werden.
Es sei nun ein Zustand gemäß Abb. 2 angenommen. Das Papier oder der sonstige biegsame Werkstoff wird zum Abwickeln von einer Wickelrolle in Richtung des Pfeiles a abgezogen. Dem Zug am abzuwickelnden Werkstoff wirkt die Bremswirkung des Bremsbandes 12 auf Trommel 13 entgegen. Die Verkleinerung des Radius cler Wickelrolle beim Abwickeln hat natürlich eine Vergrößerung der Spannung an dem die Rolle verlassenden Werkstoff zur Folge. Dies Zunehmen der Spannung bei Abnahme des Halbmessers wird bei der vorliegenden Anordnung durch eine allmähliche und selbsttätige Herabsetzung der Bremswirkung des Bandes i:? auf Trommel 13 ausgeglichen, damit die Spannung an dem die Rolle verlassenden Werkstoff gleichbleibt.
Um diese Verringerung der Bremswirkung des Bandes 12 auf die Trommel 13 Hervorzurufen, ist die Einrichtung vorgesehen, die auf die Änderung des Durchmessers der Wickelrolle anspricht, damit selbsttätig die Spannung an der Feder 16 geregelt wird, die an einem Ende des Bandes befestigt ist. Diese Feder 16 übt einen tangentialen Zug an einem Ende der Vorrichtung 12 aus, um hierdurch einen Druck des Bandes auf die umlaufende Trommel hervorzurufen. Dieser Druck nimmt allmählich an Kraft von dem mit der Feder verbundenen Ende längs der Bänder nach dem anderen Ende zu ab. Der Druck der biegsamen Reibvorrichtung ist am geringsten an dem mit dem Lenker 37 verbundenen Ende. Regelt man die Spannung der Feder 16, so ist es offensichtlich möglich, die Berührungskraft der biegsamen Reibvorrichtung mit der Trommel 13 und hierdurch die Bremswirkung zu regeln. Wenn der Durchmesser der Wikkelrolle während des Abwickelns abnimmt, so bewegt sich die Tasterrolle 17 unter der Wirkung der Zugfeder 42- gegen den Kern 1.1 nach innen. Hierbei dreht der Hebel4r die Welle 4o und mit ihr die Kurbel 39, so daß der Lenker 37 bewegt wird, um eine Umfangsbewegung des Bandes 12 ziz gestatten. Diese Bewegung des Bandes 12 ist natürlich von einem Schwingen des Hebels 43 nach links in Abb.2 begleitet mit einer daraus sich ergebenden Verringerung der Spannung der Feder 16. Dies führt zu einer Herabsetzung des Druckes des Bremsbandes 12 auf die Trommel und zu einer Verkleinerung der Bremswirkung.
In Abb.2 ist die Lage einiger Teile in punktierten Linien dargestellt, um die Stellung der Teile in der sogenannten Nullstellung anzuzeigen. Unter der Nullstellung versteht man jenen Zustand oder Lage der Teile, bei der die Wickelrolle den Durchmesser Null hat. Während des Abwickelns der Wickelrolle nähert sich-die Tasterrolle 17 der punktiert gezeichneten Lage 17'. Der mit dem einen Ende der .Vorrichtung 12 verbundene Lenker 37 nähert sich seiner punktiert gezeichneien Lage 37', und der mit dem anderen . Ende der Vorrichtung 12 verbundene Hebel 43 nähert sich der Lage .f3"', während sich die Feder 16 der Lage 16' nähert. Natürlich kann es keine tatsächliche Nullage geben, weil die Tasterrolle 17 niemals den wirklichen Mittelpunkt der Rolle erreichen kann, denn der Kern 14 hat natürlich einen beträchtlichen -Durchmesser. Nun sind die Abmessungen der Teile so entworfen, daß die Spannung der Feder 16 in - der Nullstellung Null sein würde. Die Feder 16 würde also gerade in der Nullage unwirksam sein, -ihre Spannung ist in dieser theoretischen Endlage vollständig aufgehoben, aber kein Durchhang ist vorhanden. Es ist klar, daß in allen anderen Lagen die Spannung der Feder i 6 annähernd proportional dem Durchmesser der Wickelrolle ist. Demzufolge ist das widerstehende Drehmoment des Bremsbandes 12 am Rollenkern proportional dem Rollendurchmesser, und daher verbleibt die Spannung des die Rolle verlassenden Werkstoffes gleich.
Bewegt man den Teil 46 längs des Segnients 47, so ändert sich der Winkel, unter dem die Feder 16 an der Stange 43 angreift, und man kann so dem die Rolle verlassenden Werkstoff die gewünschte Spannung geben. Der Mittelpunkt des Kreissegmentes 47 ist der Punkt 48', wenn die Teile in der Nulllage sind. Bei dieser Lage der Teile ändert eine Bewegung des Teiles 46 längs des Segments 47 weder die Tatsache, daß die Feder 16 in der Nullage gerade ihre Spannung verliert, noch daß die Feder eine dem Durchmesser der Wickelrolle proportionale Kraft ausübt. Aber diese Bewegung längs des Segments ändert die Richtung der Zugkraft und damit deren wirksame Komponente, und daher kann die Spannung des die Rolle verlassenden . Werkstoffes innerhalb ziemlich weiter Grenzen geregelt werden. Hat man die besondere, an dem Werkstoff bei seinem Ablauf von der Rolle gewünschte Spannung bestimmt, so wird der Teil 46 längs des Segments 47 in- die geeignete Stellung verschoben und in dieser Lage durch die Stellschraube 49 festgestellt. Nach dieser Einstellung wird die Spannung an dem Werkstoff selbsttätig gleichgehalten.
Obwohl die beschriebene Vorrichtung von einer Reibvorrichtung als wesentlichem Teil der Spannungsregelung für den abzuwickelnden Werkstoff abhängt, so ist_er doch derart ausgebildet und betätigt, daß er praktisch unabhängig von den Schwankungen der Reibungskoeffizienten des Bremsbelages ist. Zahlreiche Untersuchungen haben bewiesen, daß der Reibungskoeffizient eines Stoffes kein konstanter Wert ist oder auch nur wenig schwankt, sondern daß er tatsächlich eine Größe ist, die sich im Betriebe häufig in verhältnismäßig kurzen Zeiträumen merklich verändert. Trotz dieser großen Schwankungen des, Reibungskoeffizienten ist jedoch das durch die Bremsanordnung der beschriebenen Vorrichtung ausgeübte Widerstandsmoment für alle praktischen Zwecke von diesen Schwankungen unabhängig.
Um diese wichtige Eigenschaft zu erhalten, sind gewisse Voraussetzungen zu erfüllen: Das Bremsband 12 ist so biegsam, daß es sich unter den Betriebsbedingungen leicht der Anlagefläche 22 der Trommel 13 anpaßt. Die biegsame Reibvorrichtung kann sozusagen die Trommel 13 umhüllend berühren. Das eine Ende der Reibvorrichtung 12 ist finit einem für die Zeitdifferenz = O festen Punkt 36 und das andere Ende mit einer Einrichtung verbunden, die eine Tangentialkraft auf die Vorrichtung 12 ausübt. Der Punkt 36 bewegt sich zum selbsttätigen Einstellen des Druckes des Bandes 12, so daß die Tangentialkraft das Bremsband gegen die Trommel 13 mit einem Druck preßt, der sich -fortschreitend von diesem Ende ab verringert. Man beachte, und das ist sehr wichtig, daß die an dem einer Ende der Vorrichtung 12 angreifende Tangentialkraft entgegen der Relativbewegung der Trommel 13 während des Gleitens wirkt.
Unter den obigen Bedingungen ändert sich die Bremsung der Trommel 13 etwa wie das Produkt aus der am Bolzen 31 angelegten Tangentialkraft und dem Faktor Darin ist e die Basis des natürlichen Logarithmus, fit der Reibungskoeffizient des Bremsbelages und a der Umhüllungswinkel des Bremsbandes 12, ausgedrückt im Bogenmaß, d. h. der Berührungswinkel des Bandes 12 mit der Anlagefläche der Trommel 13.
Hieraus ersieht man, daß der einzige Einfluß der Schwankungen des Reibungskoeffizienten auf das Bremsmoment in der Größe ita liegt. Man nehme nun an, daß der kleinste Reibungskoeffizient 0,35 ist, obwohl auch der- Koeffizient üben einen ziemlich weiten Bereich über dieses Minimum sich ändern kann. Nimmt' man nun an, daß der Umhüllungswinkel des Bandes 12 der in den Abb. i und :2 dargestellte, d. h. sehr groß ist, so ist es klar,. daß die Größe ein sehr kleiner Wert ist, und der Faktor wird offenbar nur wenig kleiner als i sein. Daher _kann dieser Faktor nur eine geringe Wirkung auf das Bremsmoment haben, wenn der Winkel a groß ist. Je größer der Reibungskoeffizient ist, desto kleiner ist der Wert von und um so' größer ist die Annäherung des Faktors an z. Es ist daher augenscheinlich ohne Belang, wie groß die Schwankung .des Reibungskoeffizienten über den kleinsten -gegebenen Wert ist; es wird nur eine geringe Änderung in der Größe des Drehmoments vorhanden sein.
Selbstverständlich ist nicht eine Beschränkung auf einen besonders kleinen Reibungskoeffizienten - beabsichtigt. Wesentlich ist, daß bei der beschriebenen Bremsvorrichtung das Produkt :ra einen hinreichend großen Wert haben soll, damit praktisch vernachlässigt werden kann.
Um aber diesen Erfolg zu erreichen, ist es wesentlich, daß die Feder 16 oder ein gleichwertiges kraftausübendes Mittel so mit dein Bremsband i 2 verbunden ist, daß eine tangentiale Kraft entgegen der Relativbewegung der Trommel 13 während des Gleitens ausgeübt wird. Wären bei der Abwicklung des Werkstöffes, wobei die Trommel 13 in der in Abb.2 dargestellten Richtung gedreht wird, die Verbindungen mit den Enden der Vorrichtung 12 umgekehrt, so würde das Ergebnis ganz anders sein. Statt daß Schwankungen des Reibungskoeffizienten praktisch keine Wirkung haben, würden diese Schwankungen tatsächlich in der Wirkung auf das Drehmoment erheblich vergrößert werden. Die Feder oder das gleichwertige kraftausübende Mittel muß so angeordnet werden, daß sie eine Tangentialkraft auf das Reibband entgegen der Bewegungsrichtung der Trommel ausübt.
Die zweite Darstellung der Erfindung in den Abb. 3 bis 9 ist eine Aufwickelvorrichtung. Diese umfaßt den Wickelkern 5o, der an der Welle 51 befestigt oder mit ihr aus einem Stück ist. Eine kraftgetriebene Trommel 52 ist drehbar auf der Welle 51 angebracht und ein biegsamer Kupplungsreibring 53 berührt mit Reibung die Innenfläche der Trommel 52 und ist mit der Welle 51 verbunden, um ein Drehmoment von der Trommel auf die Welle zu übertragen. Eine Drehmomentregelvorrichtung 54 hat einen Teil, der die Wickelrolle berührt und sich austvärts bewegen kann, wenn die Rolle anwächst, sowie Teile, die auf eine solche Auswärtsbewegung ansprechen und dahin wirken, den Eingriff des Kupplungsreibringes mit der Trommel 52 zu ändern und so selbsttätig das auf die Rolle übertragene Drehmoment zu regeln und hierdurch eine wesentlich gleichbleibende Spannung an dem Werkstoff während des Wickelns aufrechtzuerhalten.
Die Welle 51 ist in Stützen 55 drehbar gelagert, und die Trommel 52 ist auf der Welle 51 drehbar gelagert. Sie trägt außen eine Riemenscheibe 56 und ist innen hohl und liefert so eine innere zylindrische Anlagefläche57, die von den Teilen des Kupplungsreibringes 53 erfaßt werden kann.
Dieser besteht aus den im Abstand befindlichen parallelen Streiten 58 und dem Zwischenstreifen 59, der parallel zu den anderen und im Abstande zu ihnen verläuft. Die Streifen haben im wesentlichen dieselbe Bauart; sie bestehen aus den biegsamen, zylindrisch gebogenen Stahlbändern 6o, die mit l:ekleidungen 61 aus Reibstoff für den Eingriff mit der Anlagefläche 11 57ausger üstetsind.
Auf die Welle 51 ist eine Nabe ; o gekeilt. die auf einer Seite eine Verlängerung ; t und auf der gegenüberliegenden Seite ein Gegenge«-icht;2 hat.
Die Nabenverlängerung 71 trägt zwei seitlich vorspringende Stützen 74, in denen eine Welle ; 5 gelagert ist, die einen Winkelhebel 6 trägt. Dieser Hebel besteht aus parallelen Armen ; 7 und einem Arm 78, der winklig zu den Armen 77 liegt. Die parallelen Arme ; ; haben Abstand voneinander, und das äußere Ende eines jeden sitzt in einer Pfanne eines Schuhes 79, der an einem Endabschnitt eine: jeden der Streifen 58 befestigt ist. Die Nabenverlängerung 71 trägt ferner einen Stift So, der an seinem äußeren Ende in einem Loch eines Endabschnittes 8I des Streifens 59 aufgenommen ist. Die übrigen Enden der Streifen 58 und 59 sind durch eine Brücke 82 miteinander verbunden. , So umhüllen die Streifen des Kupplungsreibringes 53 die innere zylindrische Anlagefläche der Trommel 52 und berühren sie. Die Streifen 58 gehen, wie man aus Abb. 6 ersieht, von der Verbindung mit den Armen 77 entgegen dem Uhrzeigersinn um fast eine volle Umdrehung bis zur Brücke 82. Von dort läuft der Streifen 59 in derselben Winkelrichtung um fast eine volle Umdrehung bis zu der Verbindung mit dem Stift 8o.
Eine Feder 83 ist am einen Ende mit einem <:n den Armen 77 befestigten Stift 84. verbunden und am. anderen Ende mit einem einwärts ragenden Abschnitt `4' des Zwischenstreifens 59.
An einem an der Nabe 7o befestigten Halter 85 ist ein Winkelhebel 86 drehbar. Ein Arm87 dieses Hebels geht durch Schlitze 88 und 89 der Nabe 7o bzw. Welle @r hindurch und erfaßt mit seinem Hakenende 9o -einen Stift 9i, der an. dem Ende der Stange 92 in einer Aussparung 51' der Welle ;1 befestigt ist. Der andere Arm 93 des Winkelhebels 86 hat ein hakenförmiges Ende 86', das das Hakenende 78' des Armes 78 des Winkelhebels 76 erfaßt. Die Stange 92 drückt gegen den Inn 87 des Winkelhebels S6, und dessen anderer Arm zieht am Arm 78 des Winkelhebels 76 und laßt hierdurch die Anne 77 eine Kraft auf die biegsame Reibvorrichtung 53 ausüben und deren Streifen gegen die Innenfläche der Trommel ;2 pressen. Die von der Stange 92 ausgeübte Kraft ändert sich finit der Menge des Werkstoffes auf der Wickelrolle, und daher rindert sich auch die Kraft, mit der der Kupplungsreibring die Trommel 52 erfaßt, mit der 'Menge des Werkstoffes auf der Wickelrolle. An der in Stützen 95 drehbar gelagerten Welle 9.4 ist ein Arm 96 befestigt, an dessen äußerem Ende eine Rolle 97 drehbar angebracht ist, die das Werkstück beim Aufwickeln auf den Kern 5o leicht berührt. An einem Ende der Welle 94. ist eine Scheibe 98 befestigt, die mit dem einen Ende einer Drehfeder 99 verbunden ist. Das andere Ende dieser Feder ist mit der Scheibe ioo verbunden, die am Ende einer in Stützen io2 drehbar gelagerten Welle ioi befestigt ist. Ein an einem Ende der Welle ioi zum Mitnehmen befestigter Arm 103 wird durch die Wirkung der Feder 99 gegen eine Rolle 104 gepreßt, die auf einer Stellstange i io angeordnet ist. Die Rolle io4. liegt zwischen dein Arm io3 und einem Tisch 105, der in Stützen io6 drehbar gelagert ist. An dem Tisch io5 ist ein aufragender Arm 107 befestigt, der an seinem oberen Ende einen Bolzen ioS trägt, in dessen Kopf sich eine Aussparung iog zur Aufnahme des äußeren Endes der Stange 92 befindet. Diese Stange ragt in die Aussparung 51' der Welle 51, und ihr inneres Ende erfaßt den Arm 87 des Winkelhebels 86, wie oben beschrieben.
Die Stellstange i io kann in einem Körper 113 gleiten; mit diesem ist eine Skala 112 verbunden, der gegenüber ein Anzeiger i i i an der Stellstange angebracht ist. Die Stange iio kann in jeder gewünschten Lage mittels Stellschraube 114 gehalten werden.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende. Man nehme eine Lage an, wie sie in den Abb. 3 und 6 dargestellt ist. Das Papier oder der sonstige biegsame Werkstoff wird auf den Kern 5o gewickelt, da die mit dein Kern 5o aus einem Stück bestehende Welle 51 mit der kraftgetriebenen Trommel 52 mittels des Kupplungsreibringes 53 und der zugehörigen Teile gekuppelt ist.
Die auf den Werkstoff während des Wikkelns ausgeübte Spannung ist abhängig vom Halbmesser der Wickelrolle und dem Kupplungsdrehmoment zwischen der Trommel 52 und dem Ring 53. Für einen gegebenen Halbmesser muß offenbar eine bestimmte Spannung des Werkstoffs bestehen, die nicht überschritten werden kann., ohne daß die K_ upplung gleitet. Bei dem Fehlen einer Ausgleichsvorrichtung an der Kupplung indessen würde der veränderliche Halbmesser der Wickelrolle eine entsprechende Änderung der größten Spannung des Werkstoffes zur Folge haben. Bei zunehmendem Halbmesser würde eine geringere Spannung genügen, Rill ein Gleiten der Kupplung herbeizuführen.
Das Kupplungsdrehinoinent des Kuphlungsreibringes 53 ändert sich finit dein Druck. finit dein dieser gegen die innere Aul ge i a ffiche 57 der Trommel 52 gepreßt wird. Und dieser Druck hängt natürlich von der Kraft ab, <die auf ein Ende des Ringes 53 ,durch den. Winkelliebe' 76 ausgeübt wird. Nun ist die Kraft, die der Hebel 76 ausübt, von dem Halbmesser der Wickelrolle abhängig. Wenn der Halbmesser -der Wickelrolle zuciimmt, so wird der Arm 96 nach außen bewegt, er dreht die Welle 94. und setzt die Feder 99 unter Spannung. Diese übt ihrerseits ein Drehmoment auf die Welle ioi aus, diese läßt den Arm 103 nach unten auf den Tisch io5 unter Vermittlung der Rolle 104 drücken und übt hierdurch einen Druck auf die Stange 92 über den Arm io7 aus.
Das besondere 'Merkmal dieser Aufwickelvorriclitung, das auch für die' zuerst -beschriebene Abwickelvorrichtung gilt, ist ihre praktische Unabhängigkeit von Schwankungen des Reibungskoeffizienten. Hier ist es ebenfalls wesentlich, daß der Winkel u möglichst groß ist, und daß die an einem Ende des Kupplungsreibringes angreifende Kraft entgegen der Relativbewegung der Trommel während des Gleitens wirkt. Wie es durch den Pfeil d in Abb. 6 angedeutet ist, bewegt sich die Trommel 52 in Uhrzeigerrichtung, uin die Welle 51 und den Kern 5o in derselben Richtung anzutreiben. Während des Gleitens erfolgt die Bewegung der Trommel 52 relativ zu der Vorrichtung-53 in Richtung des Pfeiles d, und die auf das Ende der Vorrichtung 53 durch den Winkelhebel 76 ausgeübte Kraft hat die entgegengesetzte Richtung zur Relativbewegung der Trommel 52.
Zwar wird die beschriebene Vorrichtung eine praktisch gleichbleibende Spannung am Werkstofft beim Wickeln, ungeachtet der Änderung des Halbmessers der Wickelrolle, aufrechterhalten, indessen sind Mittel vorgesehen, durch die jede gewünschte Spannung erzielt werden kann. Wie aiis den .Abb. 3 und 4. ersichtlich ist, drückt der' Arm io3 nicht unmittelbar auf den Tisch io5. Eine Rolle 104. ist zwischengeschaltet, die drehbar am Ende der Stange i io angeordnet ist. Diese gleitet in einer Öffnung des Körpers m3, der an dem Rahmengestell befestigt ist. Durch Vor- und Zurückbewegen der Stange jio kann die Lage der Rolle 10:1 und die Hebelwirkung des Armes 103 entsprechend geändert werden, um den auf den Tisch io5 ausgeübten Druck und infolgedessen den Druck auf das Ende des Kupplungsreibringes zui regeln und die gewünschte Spannung sicherzustellen.

Claims

PATEN TAVSPRÜC11r: 1. Vorrichtung zum Regeln der Spannung einer auf eine Trommel aufzuwickelnden oder von ihr abzuwickelnden Papierbahn oder sonstigen Werkstoffes, bestehend aus einer Reibungskupplung oder -bremse, gekennzeichnet durch einen auf Änderungen des Durchmessers der Wickelrolle ansprechenden Taster und ein die Reibscheibe berührendes Band (12 bzw. 53), an dein eine Kraft in einer der Drehrichtung der Trommel entgegengesetzten Richtung angreift, und das ausreichend lang ist (z. B. einen größeren Bdrührungswinkel. als 36o° hat), so daß die hierdurch ausgeübte Gesamtkraft sowohl für einen niedrigen als auch für einen hohen Reibungskoeffizienten im wesentlichen gleich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei der die Kraft mittels einer von Hand einstellbaren Feder am Bremsband angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder von Hand durch Schwenken um ihren Aufhängepunkt (48) einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband (12) durch den Taster (17) in der Umfangsrichtung der Anlagefläche versteilbar ist, um die Kraft der am anderen Ende des Bremsbandes in einer zur Drehrichtung der Trommel (ii) entgegengesetzten Richtung angreifenden Feder (16) zu verringern.
4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erde des Kupplungsreibringes (53 in Abb. 3 bis 9) mit der Welle (51) zum Antreiben der Wickeltrommel und das andere Ende mit dem Taster (97) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Ende des Reibringes und dem Taster eine Stange (92) aufweist, die innerhalb der Treibwelle (51) gleiten und den Reibring mittels eines Gestänges, z. B. Winkelhebels (76, 86), spannen kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Welle (94) mit dem Taster (97)_ am einen Ende und mit einem Arm (1o3) am anderen Ende, der mit der Stange (92) verstellbar, z. B. mittels einer einstellbaren Rolle (104) und eines gelenkig gelagerten Tisches (1o5), verbunden ist.